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Analyses au laser pour déterminer l’âge des otolithes

Apprenez-en plus sur les avantages et les inconvénients des analyses élémentaires par faisceaux, les instruments, les possibilités de reconstitution et d’analyse de migration.

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Avantages et inconvénients

Les analyses élémentaires par faisceaux visent une fourchette d’âges ou de dates donnée dans la coupe de l’otolithe. Elles tirent donc parti de la séquence chronologique de croissance enregistrée dans ce dernier.

Ces analyses sont particulièrement prisées pour :

Les avantages d’une méthode fondée sur l’âge sont manifestes, en particulier puisque la taille des faisceaux de la génération actuelle d’instruments est proche de la largeur des accroissements journaliers typiques. On peut donc limiter l’analyse à l’échelle de temps voulue, que celle-ci soit :

Parmi les inconvénients de la méthode, citons les suivants :

L’inconvénient majeur des analyses par sonde laser réside toutefois dans leur sensibilité et dans leur précision moindres par rapport aux analyses par solution.

Instruments d’analyse

On dispose d’un vaste éventail d’instruments perfectionnés pour réaliser des analyses par sonde sur les otolithes, mais les plus fréquemment utilisés sont les :

Aucun type d’instrument n’est sensible à chacun des éléments et il n’y a pas d’instrument de prédilection pour toutes les analyses. En général, toutefois, seule une microsonde électronique permet de mesurer avec précision les éléments mineurs comme le sodium (Na) et le potassium (K), tandis que l’analyse des éléments-traces exige le recours à la technique PIXE ou LA-ICPMS.

Reconstituer des antécédents de migration

La reconstitution des antécédents de migration fondée sur la composition élémentaire et la séquence de croissance d’un otolithe est comparable à la différenciation des stocks à partir de l’analyse du noyau de l’otolithe. Ces techniques reposent en grande partie sur les mêmes hypothèses.

Toutefois, l’analyse des migrations élargit la portée de l’interprétation. Elle lie une série d’analyses élémentaires d’une coupe transversale d’otolithe à la chronologie de croissance enregistrée dans cet otolithe. Ceci permet de reconstituer les migrations par âge ou par date.

L’analyse des migrations est une des applications les plus importantes de la microchimie des otolithes, même si jusqu’ici elle a surtout été limitée à la détection de l’anadromie. Des mouvements migratoires plus subtils sont maintenant décelés grâce à la technique LA-ICPMS, plus sensible aux éléments traces qui ne dépendent pas d’une régulation physiologique.

Les difficultés signalées dans l’interprétation des antécédents de migration ont pu être dues à l’utilisation de la microsonde électronique. Celle-ci convient mieux à l’analyse des éléments traces à régulation physiologique.

Analyse des migrations

On a fait état de plusieurs formes d’analyse des migrations. L’une des plus efficaces a été la comparaison des trajectoires élémentaires de poissons en vue de repérer des antécédents communs, ou encore la détermination de l’âge ou de la date au point de divergence.

Il s’agit là d’une application particulièrement robuste parce qu’elle :

À bien des égards, cette approche comparative est analogue à l’utilisation des empreintes élémentaires comme traceurs biologiques.

Plus efficace encore pourrait être la méthode consistant à lier la trajectoire élémentaire de l’otolithe aux variations de la température et de la chimie de l’eau le long des voies de migration possibles. Cette approche est le fondement de la détection de l’anadromie au moyen des rapports Sr:Ca. Dans ces ratios, le déplacement d’un milieu d’eau douce à un milieu d’eau salée est si marqué dans l’otolithe qu’il est considéré comme ne comportant très probablement aucune ambiguïté.

Il semblerait possible de procéder à de telles interprétations dans des environnements plus homogènes. Cependant, le processus est compliqué par l’hypothèse selon laquelle une concentration élémentaire donnée à un point quelconque d’une coupe d’otolithe reflète l’environnement de la même façon.

Autrement dit, on tient pour acquis l’absence de changements ontogénétiques dans la composition élémentaire de l’otolithe. Or, l’existence de ces changements a été clairement documentée, même chez des poissons demeurant dans des conditions environnementales constantes.

Par conséquent, les tendances observées dans la concentration élémentaire d’un otolithe pourraient refléter soit un changement dans l’environnement du poisson, soit, indépendamment de l’environnement, un changement lié à l’âge dans le taux d’incorporation, soit les 2 à la fois.

Des expériences plus poussées devraient permettre de prendre en compte les variations ontogénétiques dans la composition élémentaire, ce qui simplifierait l’interprétation des trajets migratoires possibles. Toutefois, les rapports publiés n’indiquent pas toujours clairement si les distributions reconstituées ont été corrigées en fonction des effets ontogénétiques.

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